Коэффициент поглощения (оптика)

Коэффициент поглощения (оптика)
[math]\displaystyle{ \alpha }[/math]
Размерность	безразмерная
Примечания
скалярная величина

Коэффицие́нт поглоще́ния — безразмерная физическая величина, характеризующая способность тела поглощать падающее на него излучение. В качестве буквенного обозначения используется греческая [math]\displaystyle{ \alpha }[/math].

Определения

Численно коэффициент поглощения равен отношению потока излучения [math]\displaystyle{ \Phi }[/math], поглощенного телом, к потоку излучения [math]\displaystyle{ \Phi_0 }[/math], упавшего на тело:

[math]\displaystyle{ \alpha = \frac{\Phi}{\Phi_0}. }[/math]

Сумма коэффициента поглощения и коэффициентов отражения, пропускания и рассеяния равна единице. Это утверждение следует из закона сохранения энергии.

В тех случаях, когда спектр падающего излучения настолько узок, что излучение можно считать монохроматическим, говорят о монохроматическом коэффициенте поглощения. Другое используемое в таких обстоятельствах наименование, имеющее то же значение, — поглощательная способность тела.

Если спектр падающего на тело излучения широк, то соответствующий коэффициент поглощения называют интегральным.

В общем случае значение коэффициента поглощения тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения.

Коэффициент внутреннего поглощения [math]\displaystyle{ \alpha_i }[/math]

В бо́льшей степени характеризует способность поглощать излучение материалами, а не телами. Соответственно, в отличие от коэффициента поглощения в его определении используется не падающий на поверхность тела поток [math]\displaystyle{ \Phi_0 }[/math], а поток [math]\displaystyle{ \Phi_{in} }[/math], прошедший через входную поверхность тела.

Таким образом, коэффициент внутреннего поглощения [math]\displaystyle{ \alpha_i }[/math] определяется из соотношения:

[math]\displaystyle{ \alpha_i = \frac{\Phi}{\Phi_{in}}. }[/math]

Поток [math]\displaystyle{ \Phi_{in} }[/math] при этом связан с [math]\displaystyle{ \Phi_0 }[/math] равенством:

[math]\displaystyle{ \Phi_{in}=(1-\rho)\Phi_0, }[/math]

где [math]\displaystyle{ \rho }[/math] — коэффициент отражения.

В общем случае, при распространении параллельного пучка излучения в среде, где одновременно имеет место поглощение и рассеяние излучения, коэффициент внутреннего поглощения связан с натуральными показателями поглощения [math]\displaystyle{ a' }[/math] и рассеяния [math]\displaystyle{ r' }[/math] соотношением:

[math]\displaystyle{ \alpha_i =\frac{a'}{a'+r'}\left[1-e^{-(a'+r')l}\right], }[/math]

где [math]\displaystyle{ l }[/math] — расстояние, пройденное излучением в среде.

См. также

• Показатель поглощения
• Коэффициент отражения
• Коэффициент рассеяния
• Коэффициент ослабления
• Коэффициент пропускания